В течение долгого времени астрономы знали, что у звезд часто бывает проблемное детство. Новое исследование подтверждает ожидания того, что некоторые звезды никогда не перерастут свои мошеннические пути и что самые маленькие звезды могут быть подвержены наиболее частым вспышкам.
В исследовании используются данные из опроса «Поиск затопленных планет (SWEEPS)», проведенного космическим телескопом Хаббла. Это исследование проводилось в течение семи дней в 2006 году и первоначально предназначалось для поиска транзитных планет путем многократного получения изображений более 200 000 звезд для поисков транзитных движений. Однако, поскольку исследование содержало так много звезд красного карлика, самых маленьких и самых распространенных звезд во вселенной, команда под руководством Рейчел Остен из Научного института космического телескопа смогла использовать его, чтобы ограничить скорость вспышек на этих крошечных звездах.
В конечном итоге команда обнаружила 100 звездных вспышек, некоторые из которых увеличили общую яркость их родительской звезды на целых 10%. В общем, большинство вспышек были короткими, продолжительностью в среднем всего 15 минут. Некоторые звезды вспыхнули несколько раз. Эти вспышки были ограничены не только молодыми звездами, но также и высоко развитыми звездами, включая несколько переменных звезд, которые, казалось, вспыхивали чаще.
«Мы обнаружили, что переменные звезды в тысячи раз чаще вспыхивают, чем неизменные звезды», - говорит Адам Ковальски, другой член команды. «Переменные звезды вращаются быстро, что может означать, что они находятся в быстро вращающихся двойных системах. Если звезды имеют большие звездные пятна, темные области на поверхности звезды, это приведет к тому, что свет звезды будет меняться, когда пятна вращаются внутри и вне поля зрения. Звездные пятна образуются, когда линии магнитного поля пробиваются сквозь поверхность. Итак, если есть большие пятна, есть большая область, покрытая сильными магнитными полями, и мы обнаружили, что у этих звезд было больше вспышек ».
Частично причина того, что у карликовых звезд больше вспышек, объясняется тем, что у них есть глубокие конвекционные зоны (о чем свидетельствует недостаток лития в фотосфере, который разрушается конвекцией, которая тянет ее на достаточно горячие глубины, чтобы уничтожить). Это объемное движение ионизированных частиц создает динамо и сильные магнитные поля на звезде. Когда эти поля становятся особенно запутанными, они могут сломаться и спонтанно преобразоваться в более низкое энергетическое состояние. Потерянная энергия сбрасывается во внешние слои звезд, нагревая их огромным количеством энергии и выделяя большое количество ультрафиолетового, рентгеновского и даже гамма-излучения, а также заряженных частиц. В более экстремальных обстоятельствах поля не сразу преобразуются, а разлетаются наружу, когда они раскручиваются, увлекая за собой большое количество звезды и выбрасывая ее наружу в результате выброса корональной массы (CME).
Одним из результатов повышенной магнитной активности является большее количество и размер солнечных пятен. По словам Остена, «солнечные пятна покрывают менее 1 процента поверхности Солнца, в то время как у красных карликов могут быть звездные пятна, которые покрывают половину их поверхности».
